人工智能技术在电网数字化转型中的运用

人工智能技术在电网数字化转型中的运用

白秋春 陶应良 武伟 陶艳慧 张剑 李晓珍 李成菊 李云富 刘华 杨正光 刘春明

云南电网有限责任公司临沧供电局 云南省临沧市 677704

摘要：智能变电站实现运维信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化，智能变电站具有自动信息采集、测量、控制、保护、计量等基本功能，还具有及时自动控制、智能调节、在线监控、远程操作等高级功能。与传统变电站相比，智能变电站具有占地面积小、可靠性高、对环境适应性强等优点。变电站内各母线、开关间隔、继电保护设备在正常运行情况下，相关技术参数对比相差不大。但如果运维设备发生故障，智能变电站就可以通过手机、平板电脑等设备迅速进行故障处理，及时切断故障点，使电网恢复至正常运维状态。

关键词：人工智能技术；电网数字化；转型

引言

近年来，人工智能技术已经从工业互联网领域走向能源互联网领域。许多实践证明，人工智能技术是能源企业数字化转型的关键枢纽，对推动智能电网发展具有重要意义。在数字系统建设中使用人工智能决策有助于更好地平衡和协调资源，提高部署能力和流程管理。

1.智能变电站全数据共享运维技术提高信息化高性能云计算能力

1.1实现在线检测和测控保护技术相融合

智能变电站采用标准的数字化、信息化接口，集成在线检测与测控保护技术于一体，设备智能化是变电站智能化的关键。随着云计算、大数据、人工智能等IT技术的发展和行业融合，智能电网和智能变电站建设迎来了新的发展机遇。尤其是大数据，电力企业的数据具有分散性、多样性和复杂性等特征，有效对其进行感知、获取、管理、处理和分析是极大的挑战[1]。

1.2实现电力设备的可靠性评估及输变电设备的状态检修

智能变电站通过充分的数据共享，采集各系统信息，规范数据类型，形成丰富的大数据样本，可以完成电力设备的可靠性评估和输变电设备的状态维护，为电网的安全稳定运行和智能电网的自愈提供即时保障。智能监控使运维人员从集成安装到变电站现场实现一体化，通过对整个过程进行现场调整和优化，有效保障系统上下两层的安全，并且确保与智能变电站使用的操作系统及上层应用软件具有良好的兼容性，免去了智能变电站计算平台的后顾之忧。

2.数字化转型对电网企业实物资产管理的影响

2.1数字化转型背景下电网企业的新机遇

数字化转型为电网企业带来了许多新的机遇。数字技术的广泛应用，使电网企业能够更高效地获取大量实时数据和运行信息，为实体资产管理提供更全面、准确的基础数据支撑。数字化转型加快了电网企业的信息化建设，使企业内部各部门之间的协作和信息共享更加紧密，从而提高了实物资产管理的整体效率；数字化转型还推动了物联网、大数据、人工智能等技术的发展和应用，为电网企业提供了更多创新型的实

2.2实物资产管理面临的挑战与问题

数字化转型也给电网企业的实物资产管理带来了一系列的挑战和问题。随着电网企业规模的不断扩大和实物资产的不断增加，管理的复杂性大大增加，如何高效地管理大规模实物资产成为一项严峻的挑战。实物资产涉及的范围很广，包括电网线路、变电站、输变电设备等，不同类型的资产管理需要考虑的因素和方法也不同，如何统一标准，实现整体优化，需要深入研究和解决。此外，实物资产管理过程中涉及大量的数据采集、处理和分析工作，信息安全和数据隐私保护成为了一个重要的问题[2]。

3.基于人工智能技术的数字化供电所设计与应用

3.1设计理念

数字化供电所系统设计理念以基层减负、数字赋能为方向，以设备、营销等专业现有信息化建设成果为依托，以“统筹规划、分步实施、稳步渐进”为原则，聚焦夯实数字化基础、提升数字化支撑能力两条主线，开展以“业务自动化、作业移动化、服务互动化、资产可视化、管理智能化、装备数字化”为特征的数字化供电所试点建设。

3.2关键技术

数字化供电办公通过机器学习、数据挖掘、辅助决策、机器人流程自动化、感知识别等人工智能技术集成营销管理，为各职能提供优质服务，对重点工作、紧急工作、客户需求、指标数据等进行梳理，基于工单分发机制实现现场团队的科学调度，简化工作流程。完成对服务订单调度、服务实施、服务结果的闭环控制和跟踪管理，进一步提高运营管理效率和客户服务质量。

3.3辅助决策

在供电办公室的日常工作中，需要由主管等管理人员或三个主要人员(市场人员、安全人员、技术人员)对供电办公室业务的经营管理指标(目标)和重点任务进行分析、规划和决策。人工智能的出现使得数据处理效率更加完善，决策场景预测更加准确，决策结果优化更加智能化。其核心优点是实现了数据-预测-决策的高效转换。结合数据挖掘的结果，对供电所未来的经营状况进行预测，为管理者提供辅助决策。海量数据分析技术实现对供电所多源数据的融合贯通，验证数据的真实性，防止出现数据被篡改、数据标准不统一等污染情况，保证决策数据质量，进而支撑数据使用者的辅助决策结果准确有效[3]。

3.4机器人流程自动化

机器人流程自动化是通过软件在计算机上模拟人的操作，按照规则自动执行流程任务，适用于数据量大、重复性高、规则清晰、跨业务系统、人工成本高的业务场景。供电局各业务领域根据实际需求定制各种RPA机器人场景，是替代基层员工重复输入、跨系统协作等各种繁重工作的有效技术手段。通过RPA技术横向打通供电所各专业的信息化系统并配置触发响应，自动执行常规任务，实现各类数据的收集、整理、输出。RPA技术可以重复多次录入数据、操作手段具有一致性，能够将特定的信息录入对应的模块，具有规范性的操作程序，能够准确、快速地为决策者提供决策信息。

4.人工智能技术在电网数字化转型中的运用

4.1人工智能机器学习技术

（1）电力企业可以利用人工智能机器学习技术对电网设备的运行数据进行监督，从而更好地判断电网的运行情况。同时，人工智能机器学习技术在电网数字化改造中的充分应用，还可以构建完整的设备健康评估指标体系，建立完善的设备健康评估模型，实时监测设备运行状态，分析处理历史数据。通过对设备状态趋势的预测，提前发现并处理设备的健康问题，保证电网的稳定可靠运行。（2）人工智能机器学习技术在对海量数据进行处理分析的基础上，还可以实现分布式智能电网在线监测系统的构建，从而实现对变电站、线路等不同场景的故障预警及统计分析功能，并支撑电网安全运行及快速抢修工作。

4.2变电方面应用分析

人工智能技术主要应用于变电站设备状态诊断、安全检查和业务运行。(1)安全检查。根据最新的设备运维水平和风险评估，结合供电维护或雷雨强风等多种场景，进行数据分析，寻找最优巡检策略，生成相应的巡检路线，实现连续的“运维巡检-分析”，最终实现变电站的稳定运行。（2）变电业务操作。主要是变电值守人员程序化操作的多元辅助决策，实现业务现场无人化替代，变电站转供、倒闸等操作为例，通过对区域变电设备运行状态风险研判，对可能存在电力供应不足或重过载等风险情况，及时智能化调节站间联络状态，实现及时风险排障和安全监测人力优化。

结束语

综上所述，新时代电网开发业务数字化是一种科学的理念，能够满足新型电力系统的应用需求，提高供电和服务质量，实现电网业务数字化转型。在电网数字化改造中，人工智能技术具有广阔的应用前景，随着技术水平的不断提高，人工智能技术将更加成熟，其在电网数字化改造中的应用也将取得更加显著的成果。

参考文献：

[1]凌卫家,施永益.数说电网运营:电网企业运营大数据分析案例集萃[M].北京:中国电力出版社,2016.

[2]于灏，陈睿欣，王玓．数字化转型背景下电网企业软实力建设策略研究［Ｊ］．中国电力企业管理，２０２０（２４）：１５－１６．

[3]胡波，王建红，杨莹．电网企业数字化人才培养策略［Ｊ］．管理观察，２０２０（１８）：１４－１７．